We describe the design of and the first commissioning experiments with a newly constructed electrostatic storage ring named SAPHIRA (Storage Ring in Aarhus for PHoton-Ion Reaction Analysis). With an intense beam of Cu at 4 keV, the storage ring is characterized in terms of the stored ion beam decay rate, the longitudinal spreading of an injected ion bunch, as well as the direct measurements of the transverse spatial distributions under different conditions of storage. The ion storage stability in SAPHIRA was investigated systematically in a selected region of its electrical configuration space.

1.
K. H.
Kingdon
,
Phys. Rev.
21
,
408
(
1923
).
2.
M.
Plotkin
,
BNL Report 45058
,
1991
.
3.
D.
Zajfman
,
O.
Heber
,
L.
Vejby-Christensen
,
I.
Ben-Itzhak
,
M.
Rappaport
,
R.
Fishman
, and
M.
Dahan
,
Phys. Rev. A
55
,
R1577
(
1997
).
4.
W. H.
Benner
,
Anal. Chem.
69
,
4162
(
1997
).
5.
S. P.
Møller
,
Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A
394
,
281
(
1997
).
6.
H. T.
Schmidt
,
H.
Cederquist
,
J.
Jensen
, and
A.
Fardi
,
Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. B
173
,
523
(
2001
).
7.
H. F.
Krause
,
C. R.
Vane
, and
S.
Datz
,
AIP Conf. Proc.
576
,
126
(
2001
).
8.
O.
Aviv
,
Y.
Toker
,
M.
Errit
,
K. G.
Bhushan
,
H. B.
Pedersen
,
M. L.
Rappaport
,
O.
Heber
,
D.
Schwalm
, and
D.
Zajfman
,
Rev. Sci. Instrum.
79
,
083110
(
2008
).
9.
M.
Lange
,
M.
Froese
,
S.
Menk
,
J.
Varju
,
R.
Bastert
,
K.
Blaum
,
J. R. C.
López-Urrutia
,
F.
Fellenberger
,
M.
Grieser
,
R.
von Hahn
,
O.
Heber
,
K.-U.
Kühnel
,
F.
Laux
,
D. A.
Orlov
,
M. L.
Rappaport
,
R.
Repnow
,
C. D.
Schröter
,
D.
Schwalm
,
A.
Shornikov
,
T.
Sieber
,
Y.
Toker
,
J.
Ullrich
,
A.
Wolf
, and
D.
Zajfman
,
Rev. Sci. Instrum.
81
,
055105
(
2010
).
10.
P.
Reinhed
,
A.
Orbn
,
S.
Rosén
,
R.
Thomas
,
I.
Kashperka
,
H.
Johansson
,
D.
Misra
,
A.
Fardi
,
L.
Brännholm
,
M.
Björkhage
,
H.
Cederquist
, and
H.
Schmidt
,
Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A
621
,
83
(
2010
).
11.
J. B.
Greenwood
,
O.
Kelly
,
C. R.
Calvert
,
M. J.
Duffy
,
R. B.
King
,
L.
Belshaw
,
L.
Graham
,
J. D.
Alexander
,
I. D.
Williams
,
W. A.
Bryan
,
I. C. E.
Turcu
,
C. M.
Cacho
, and
E.
Springate
,
Rev. Sci. Instrum.
82
,
043103
(
2011
).
12.
C. J.
Johnson
,
B. B.
Shen
,
B. L. J.
Poad
, and
R. E.
Continetti
,
Rev. Sci. Instrum.
82
,
105105
(
2011
).
13.
L. S.
Harbo
,
S.
Dziarzhytski
,
C.
Domesle
,
G.
Brenner
,
A.
Wolf
, and
H. B.
Pedersen
,
Phys. Rev. A
89
,
052520
(
2014
).
14.
T.
Tanabe
,
K.
Chida
,
K.
Noda
, and
I.
Watanabe
,
Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A
482
,
595
(
2002
).
15.
S.
Jinno
,
T.
Takao
,
Y.
Omata
,
A.
Satou
,
H.
Tanuma
,
T.
Azuma
,
H.
Shiromaru
,
K.
Okuno
,
N.
Kobayashi
, and
I.
Watanabe
,
Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A
532
,
477
(
2004
), International Workshop on Beam Cooling and Related Topics.
16.
J.
Bernard
,
G.
Montagne
,
R.
Brédy
,
B.
Terpend-Ordacire
,
A.
Bourgey
,
M.
Kerleroux
,
L.
Chen
,
H. T.
Schmidt
,
H.
Cederquist
, and
S.
Martin
,
Rev. Sci. Instrum.
79
,
075109
(
2008
).
17.
K.
Stiebing
,
V.
Alexandrov
,
R.
Dörner
,
S.
Enz
,
N.
Kazarinov
,
T.
Kruppi
,
A.
Schempp
,
H. S.
Böcking
,
M.
Völp
,
P.
Ziel
,
M.
Dworak
, and
W.
Dilfer
,
Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A
614
,
10
(
2010
).
18.
R.
von Hahn
,
F.
Berg
,
K.
Blaum
,
J. C.
Lopez-Urrutia
,
F.
Fellenberger
,
M.
Froese
,
M.
Grieser
,
C.
Krantz
,
K.-U.
Kühnel
,
M.
Lange
,
S.
Menk
,
F.
Laux
,
D.
Orlov
,
R.
Repnow
,
C.
Schröter
,
A.
Shornikov
,
T.
Sieber
,
J.
Ullrich
,
A.
Wolf
,
M.
Rappaport
, and
D.
Zajfman
,
Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. B
269
,
2871
(
2011
), Proceedings of the 10th European Conference on Accelerators in Applied Research and Technology (ECAART10).
19.
Y.
Nakano
,
W.
Morimoto
,
T.
Majima
,
J.
Matsumoto
,
H.
Tanuma
,
H.
Shiromaru
, and
T.
Azuma
,
J. Phys.: Conf. Ser.
388
,
142027
(
2012
).
20.
M. E.
Ghazaly
,
S.
Alshammari
,
C.
Welsch
, and
H.
Alharbi
,
Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A
709
,
76
(
2013
).
21.
H. T.
Schmidt
,
R. D.
Thomas
,
M.
Gatchell
,
S.
Rosén
,
P.
Reinhed
,
P.
Löfgren
,
L.
Brännholm
,
M.
Blom
,
M.
Björkhage
,
E.
Bäckström
,
J. D.
Alexander
,
S.
Leontein
,
D.
Hanstorp
,
H.
Zettergren
,
L.
Liljeby
,
A.
Källberg
,
A.
Simonsson
,
F.
Hellberg
,
S.
Mannervik
,
M.
Larsson
,
W. D.
Geppert
,
K. G.
Rensfelt
,
H.
Danared
,
A.
Paál
,
M.
Masuda
,
P.
Halldén
,
G.
Andler
,
M. H.
Stockett
,
T.
Chen
,
G.
Källersjö
,
J.
Weimer
,
K.
Hansen
,
H.
Hartman
, and
H.
Cederquist
,
Rev. Sci. Instrum.
84
,
055115
(
2013
).
22.
R.
Wester
,
K. G.
Bhushan
,
N.
Altstein
,
D.
Zajfman
,
O.
Heber
, and
M. L.
Rappaport
,
J. Chem. Phys.
110
,
11830
(
1999
).
23.
A.
Naaman
,
K. G.
Bhushan
,
H. B.
Pedersen
,
N.
Altstein
,
O.
Heber
,
M. L.
Rappaport
,
R.
Moalem
, and
D.
Zajfman
,
J. Chem. Phys.
113
,
4662
(
2000
).
24.
U. V.
Pedersen
,
M.
Hyde
,
S. P.
Møller
, and
T.
Andersen
,
Phys. Rev. A
64
,
012503
(
2001
).
25.
H. B.
Pedersen
,
L.
Lammich
,
C.
Domesle
,
B.
Jordon-Thaden
,
O.
Heber
,
J.
Ullrich
,
R.
Treusch
,
N.
Guerassimova
, and
A.
Wolf
,
Phys. Rev. A
82
,
023415
(
2010
).
26.
E.
Syresin
,
K.
Noda
, and
T.
Tanabe
,
Phys. Scr.
2003
,
185
.
27.
S.
Goldberg
,
D.
Strasser
,
O.
Heber
,
M. L.
Rappaport
,
A.
Diner
, and
D.
Zajfman
,
Phys. Rev. A
68
,
043410
(
2003
).
28.
S.
Tomita
,
J. U.
Andersen
,
C.
Gottrup
,
P.
Hvelplund
, and
U. V.
Pedersen
,
Phys. Rev. Lett.
87
,
073401
(
2001
).
29.
S. B.
Nielsen
,
A.
Lapierre
,
J. U.
Andersen
,
U. V.
Pedersen
,
S.
Tomita
, and
L. H.
Andersen
,
Phys. Rev. Lett.
87
,
228102
(
2001
).
30.
H.
Andersen
and
P.
Tykesson
,
IEEE Trans. Nucl. Sci.
22
,
1632
(
1975
).
31.
A.
Svendsen
,
K. M. E.
Nielsen
, and
H. B.
Pedersen
,
Phys. Rev. A
89
,
063410
(
2014
).
32.
H. B.
Pedersen
,
D.
Strasser
,
O.
Heber
,
M. L.
Rappaport
, and
D.
Zajfman
,
Phys. Rev. A
65
,
042703
(
2002
).
33.
L.
Lammich
,
L. H.
Andersen
,
G.
Aravind
, and
H. B.
Pedersen
,
Phys. Rev. A
80
,
023413
(
2009
).
34.
H. B.
Pedersen
,
D.
Strasser
,
B.
Amarant
,
O.
Heber
,
M. L.
Rappaport
, and
D.
Zajfman
,
Phys. Rev. A
65
,
042704
(
2002
).
35.
K.
Hansen
,
J. U.
Andersen
,
P.
Hvelplund
,
S. P.
Møller
,
U. V.
Pedersen
, and
V. V.
Petrunin
,
Phys. Rev. Lett.
87
,
123401
(
2001
).
36.
J.
Fedor
,
K.
Hansen
,
J. U.
Andersen
, and
P.
Hvelplund
,
Phys. Rev. Lett.
94
,
113201
(
2005
).
37.
T.
Takao
,
S.
Jinno
,
K.
Hanada
,
M.
Goto
,
K.
Oshikiri
,
K.
Okuno
,
H.
Tanuma
,
T.
Azuma
, and
H.
Shiromaru
,
J. Phys.: Conf. Ser.
88
,
012044
(
2007
).
You do not currently have access to this content.